Ásvány
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.
Klasszikus definíció szerint az ásvány a földkéreg természetes és szervetlen eredetű, homogén, szilárd, meghatározott kémiai összetétellel jellemezhető, kristályos szerkezetű építőeleme. Az ásványok tanulmányozásával az ásványtan vagy mineralógia tudománya foglalkozik.
Tartalomjegyzék |
[szerkesztés] Fogalma
A fenti meghatározás azonban több szempontból kifogásolható, mivel ásványok nem csak a földkéregben fordulnak elő, hanem más bolygókon, sőt az interplanetáris anyagban (pl. meteorokban, illetve meteoritokban) is. A vízmelegítésre használt edényben ugyanolyan kalcit rakódik le, mint amilyen a természetes keletkezésű mészkövet is felépíti. Számtalan élőlény biológiai folyamatok révén mész- vagy kovaanyagú vázat választ ki, tehát vázelemeit szerves eredetű ásványok alkotják. Egyes szabad szemmel vagy optikai mikroszkóppal egyneműnek tűnő ásványokban műszeres analízissel (pl. transzmissziós elektronmikroszkóppal) egyértelmű szerkezeti vagy kémiai inhomogenitásokat lehet kimutatni. A természetes keletkezésű higany és víz szobahőmérsékleten folyadék, ráadásul utóbbi szilárd állapotában jelentős mennyiségben és folyamatosan megtalálható a Föld felszínén. Számtalan olyan ásvány létezik (pl. a földpátok), melyeknek bizonyos kristálytani pozícióiba többféle ion is beépülhet, tehát egy adott ásványfaj kémiai összetétele bizonyos határok között változhat. A kristályos szerkezet sem alapvető követelmény, hiszen a kovasavgél megszilárdulásával keletkező, víztartalmú opál gyengén kristályos, azaz csaknem amorf.
[szerkesztés] Ásvány és kőzet
A kőzet természetes keletkezésű, szilárd anyag, amely különféle ásványokból áll. A különféle kőzettípusok általában többféle ásványfázist tartalmaznak, ezért összetételük kémiai összegképlettel nem írható fel. Léteznek gyakorlatilag egyetlen ásványfajból felépülő (ún. monomineralikus) kőzetek is.
Az ásványok jellegzetes fizikai és kémiai tulajdonságaik alapján határozhatók meg. Vannak olyan fajok, melyek szabad szemmel is könnyen felismerhetők, de számtalan ásvány csak bonyolult műszeres analitikai eljárással (pl. röntgen-diffrakcióval, elektronmikroszkópos módszerekkel) azonosítható.
[szerkesztés] Az ásványhatározásban használt fizikai tulajdonságok
- kristályalak és habitus: egy ásvány lehet jól fejlett, szabad szemmel is könnyen azonosítható kristályformákkal határolt, de sokszor tömeges megjelenésű, finomszemcsés, szélsőséges esetben pedig csak mikroszkóp alatt tanulmányozható kristályokból áll
- keménység: meghatározásában leggyakrabban a karcolási keménységet alkalmazó, Mohs-féle keménységi skála használatos
- szín: a különféle ásványfajok a látható fény különböző hullámhosszúságú részeit nyelik el, vagy verik vissza, így jellegzetes színben pompáznak. Bizonyos ásványok különféle idegen szennyező ionokat vagy zárványokat tartalmazhatnak, melyek jellegzetes színt kölcsönözhetnek (pl. tigrisszem = kvarcváltozat, amiben finom-rostos, sárgászöld színű azbesztzárványok vannak, pl. achát szalagos színezettségű kalcedon).
- fény: az ásványok a felületükre eső fényt különféle módon nyelik el, szórják vagy reflektálják. Ezen tulajdonság alapján megkülönböztethető matt, fém-, zsír-, selyem-, üveg-, vagy gyémánfényű ásvány.
- karc szín: a karcolással előállított finomszemcsés ásványtörmelék színe mázatlan porcelánon
- hasadás: ha mechanikai behatásra egy kristály meghatározott síkok, kristálylapok mentén válik részekre, akkor hasad. Minősége szerint lehet tökéletes (pl. csillámok), jó és rossz.
- törés: ha mechanikai hatásra az ásvány kristálytani irányoktól függetlenül megjelenő, egyenetlen felületek mentén válik részekre, akkor törik. Típusai pl. kagylós (pl. opál), egyenetlen, földes (pl. kaolinit) stb.
- sűrűség
- optikai tulajdonságok: többnyire polarizációs mikroszkópban meghatározható tulajdonságok, többek között a többszínűség (pleokroizmus), az UV-fény hatására keletkező lumineszcens szín, a relatív törésmutató, a kettőstörés mértéke stb.
- egyéb tulajdonságok: mágnesesség, radioaktivitás, mechanikai deformáció
[szerkesztés] Az ásványok kémiai tulajdonságai és rendszerezése
Mivel az anyagszerkezet elsődleges módon befolyásolja az ásványok kémiai, fizikai és morfológiai tulajdonságait, ezért az ásványrendszertan alapja alapvetően a kristálykémia. A legnagyobb ásványrendszerezők közül elsősorban az amerikai James Dwight Dana (1813-1895) és a német H. Strunz nevét kell megemlíteni. Utóbbi "Mineralogische Tabellen" c. munkája 1941-ben jelent meg először, amely szerint az egyszerű és összetett anionok által meghatározott ásványosztályok sorrendje a következő:
| I. | Terméselemek |
| II. | Szulfidok és rokon vegyületek |
| III. | Oxidok és hidroxidok |
| IV. | Szilikátok |
| V. | Foszfátok és rokon vegyületek |
| VI. | Szulfátok és rokon vegyületek |
| VII. | Karbonátok, nitrátok, borátok |
| VIII. | Halogenidek |
| IX. | Szerves ásványok |
Maga a rendszer az ionizáció nélküli elemkapcsolódásoktól (fémes- és kovalens kötésektől) a mind nagyobb ionizációs fokú kötések irányába mutat. Az ásványokat azonban nemcsak kémiai összetételük, hanem belső szerkezetük is jellemzi, ezért az ásványrendszertan – az említett kémiai mellett – kristályszerkezeti alapokon is nyugszik.
